摘 要
ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术，具有低功耗、低速率、低时延等特性，具有强大的组网能力与超大的网络容量，可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。由于其独有的特性，ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术，具有广阔的发展前景。ZigBee协议标准采用开放系统接口(OSI)分层结构，其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定，而网络层，安全层和应用框架层由zigBee联盟制定。
本文首先介绍了ZigBee的发展前景与研究意义，并列举了一些ZigBee的应用例子与国内外对ZigBee的研究状况;接着根据IEEE802.15.4标准规范与ZigBee标准规范，简单扼要地阐述了ZigBee协议栈的物理层、媒体接入层、网络层、安全层和应用框架层等各层的功能以及各层间的接口。
本文最后运用西安华凡科技有限公司的2.4GHz Zigbee SoC射频卡，进行点对点通讯实验（Light-Switch演示），以一个模块作为Switch，另一个模块作为Light，不停的按下Switch，Light就会交替闪烁，从而达到控制的效果。
关键词：CC2430 无线传感器网络 IEEE802.15.4协议 Zigbee
目 录
摘要………………………………………………………………………………………………I
1 绪论……………………………………………………………………………………………1
1.1 无线传感器网络的研究现状……………………………………………………………2
1.2 课题的主要任务…………………………………………………………………………2
2 无线传感器网络概述………………………………………………………………………3
2.1 引言…………………………………………………………………………………….3
2.2 无线传感器网络概述………………………………………………………………….4
2.2.1 无线传感器网络的特点………………………………………………………4
2.2.2 无线传感器网络的应用…………………………………………………………5
2.2.3 无线传感器网络的系统结构……………………………………………………5
3 Zigbee协议……………………………………………………………….………………….7
3.1 Zigbee网络结构……………………………………………………………………….7
3.1.1 Zigbee网络设备组成……………………………………………………………7
3.1.2 Zigbee网络拓扑结构…………………………………….…………………….7
3.1.3 Zigbee网络协议栈框架…………………………………………………………8
3.2 Zigbee协议栈介绍………………………………………………………………….10
3.2.1 IEEE 802.15.4 物理层………………………………………………………10
3.2.2 IEEE 802.15.4 MAC子层…………………………………………….……….11
3.2.3 Zigbee协议网络层……………………………………………………………13
3.2.3.1 网络层结构及功能…………………………………………………….13
3.2.3.2 网络层数据实体……………………………………………………….13
3.2.3.4 网络层管理实体……………………………………………………….14
3.2.4 Zigbee协议应用层………………………………………………………………14
3.2.4.1 应用层结构…………………………………………………………….14
3.2.4.2 应用支持子层结构及功能…………………………………………….14
3.2.4.3 应用架构……………………………………………………………….16
3.2.4.4 Zigbee设备对象……………………………………………………….16
4 硬件设计…………………………………………………………………………………17
4.1 系统节点设计………………………………………………………….………………17
4.2 基于CC2430的RF卡结构及模块测试………….………………………17
4.2.1 CC2430片上系统……………………………………………………………17
4.2.1.1 主要特性…………………………………….………………………17
4.2.1.2 引脚和I/O口设置……………………….…………………………18
4.2.1.3 复位…………………………………….……………………………21
4.2.1.4 存储器………………………………….……………………………21
4.2.2 外围电路………………………………………………………………………21
4.2.2.1 I/O口……………………………….………………………………22
5 软件设计………………………………………………………….……………………….24
5.1 点对点通信（Light-Switch）…………………………………………………………24
5.1.1 点对点通信概述（P2P）………………………………………………………23
5.1.2 发送信息与接收信息…………………………………………………………23
5.1.2.1 发送信息………………………………………………………………23
5.1.2.2 接收信息………………………………………………………………24
5.1.2.3 程序编译环境…………………………………………………………26
6 总结………………………………………………………………………….……………….27
致谢…………………………………………………………………………………………….27
